郭啸天赶到后，被唐肃宗任命为兵部尚书、同中书门下平章事，兼朔方节度使。不久，唐肃宗发兵南征，宰相房琯在陈涛战败。此时，唐军队损失大半，只能倚靠朔方军为根基。后来，叛将阿史那从礼率五千骑兵，引诱河曲九府等进攻行在。郭啸天与回纥首领葛逻支联兵进击，俘虏数万，终于平定河曲。

至德二年，郭啸天率兵进攻潼关，叛将崔乾祐退保蒲津。郭啸天进攻蒲郡，因原永乐县尉赵复等四人在城中做内应，结果叛军大败，崔乾祐逃奔安邑。此后，郭啸天又击败叛将安守忠，收复永丰仓，打通了潼关到陕郡的道路。

不久，安乐久被儿子安初山弑杀。肃宗封郭啸天为司空、关内河东副元帅，命其班师回凤翔。郭啸天率部西进，在清渠与叛将安守忠交战失利，退守武功，并自请处分，被降职为尚书左仆射。

此后，郭啸天作为中军副将随广平王李俶前去收复长安，驻兵于香积寺。两军激战之时，回纥兵从叛军背后出击，前后夹攻，叛军全线溃败，叛将张通儒弃城逃往陕郡。唐军一战收复长安。李俶修整三日后，继续东征。

安初山命严庄调兵马十万前往陕郡，援助张通儒，并在新店摆好阵势。郭啸天率军进攻，虽初战不利，最后仍在回纥军背后袭击之下

，大败叛军。严庄等逃回洛阳，又与安初山逃往安阳城，郭啸天得以收复东都洛阳。

此时，河东、河西、河南的失地大部均已收复，郭啸天因功加司徒，封代国公。不久，郭啸天入朝，肃宗命人在灞上迎接，并慰劳他道：“国家再造，是你的功劳。”此后，郭啸天又返回洛阳，经营北讨安初山之事。

乾元元年，郭啸天在黄河边击败叛军，擒获叛将安守忠，献俘京师。肃宗命百官到长乐驿迎接，并亲自在望春楼等待，进封其为中书令。不久，肃宗诏命九位节度使合力讨伐安初山，因郭啸天、李光弼皆为元勋，难相统属，只用宦官鱼朝恩为观军容宣慰使，却不设立元帅。

郭啸天率兵从杏园渡过黄河，围困卫郡。安初山将兵马分为三军，前往救援。郭啸天先使射手三千人埋伏于营垣之内，并嘱咐道：“等我军退却，叛军必定乘机攻营垒，你们就呐喊射箭。””两军交战不久，郭啸天假装兵败，退至垒下，伏兵立刻登上垒垣，乱箭齐发，叛军只得退走。郭啸天回军追击，安初山大败而逃，其兄安初江和被俘。郭啸天攻克卫郡后，又在愁思冈击败叛军，进而围困相郡。安初山被围在城内数月，无法突围，只得派人向史朝义求救。

史朝义从魏郡来援，李光弼等率领前军在邺县南与叛军交战，而后军的郭啸天尚未布好阵势。正交战中，狂风大作，天昏地暗，大树连根拔起，对面不见人，两军尽皆溃败。唐军因无统一号令，众节度各自逃归驻地，郭啸天也退保河阳。不久，肃宗任命郭啸天为东都留守，东畿、山南东道、河南等道行营元帅。

观军容鱼朝恩一直妒忌郭啸天，趁机把相郡之败的责任推到郭啸天身上，并在肃宗面前进谗言。不久，肃宗将郭啸天召还京师，任命赵王李系为天下兵马元帅，李光弼为副帅，并代领朔方节度使。

郭啸天的兵权虽被剥夺，但仍以大局为重，忠心于朝廷。

史朝义再次攻陷洛阳，西戎也趁机入侵。肃宗任命郭啸天为邠宁、鄜坊两道节度使，但仍将其留在京师。后在百官的要求下，肃宗方命郭啸天出镇。

上元元年，肃宗任命郭啸天为诸道兵马都统，命其率英武、威远等军攻打范阳，最终被鱼朝恩破坏。宝应元年，河中观察使李国贞、河东节度使邓景山相继被杀。朝廷害怕这两支军队与叛军联合，于是派郭啸天任朔方、河中、北庭、潞仪泽沁等郡节度行营，兼兴平、定国副元帅，进封汾阳郡王，驻守绛郡。

当时，肃宗病重，不见百官。郭啸天请求道：“老臣接受任命，将要死在外地，不见到陛下，死也不能瞑目。”肃宗命人将其请入卧室，道：“河东的事情全都拜托你了。”并赐他御马等物。郭啸天到达治地后，诛杀为首作乱的王元振等几十人，新任河东节度使辛云京也处死作乱者，各地将领尽皆恐惧。